【4.3.1】表位 epitope

  • 表位 (epitope),也称为抗原决定簇 (antigenic determinant),是免疫系统识别的抗原的一部分,特别是抗体,B细胞或T细胞。 例如,表位是抗体结合的抗原的特定片段。
  • 与表位(epitope)结合的抗体部分称为互补位(paratope)。

尽管表位通常是非自身蛋白质,但是来自宿主的可被识别的序列(如在自身免疫疾病的情况下)也是表位。

蛋白质抗原的表位根据其结构和与互补位(paratope)的相互作用分为构象表位(conformational epitopes)和线性表位(linear epitopes)两类。

  • 构象表位由抗原氨基酸序列的不连续部分组成。 这些表位基于抗原的3-D表面特征和形状或三级结构与互补位相互作用。 表位构象的比例是未知的
  • 线性表位基于其一级结构与互补位相互作用。 线性表位由来自抗原的连续氨基酸序列形成。

一、基本特点

T cell epitopes

T细胞表位呈递在抗原呈递细胞( antigen-presenting cell, APC)的表面上,其中它们与MHC分子结合。 在人类中,专职抗原呈递细胞专门用于呈递MHC II类肽,而大多数有核体细胞呈现MHC I类肽。 由MHC I类分子呈递的T细胞表位通常是长度为8至11个氨基酸的肽,而MHC II类分子呈现较长的肽,长度为13-17个氨基酸,[2]和非经典的MHC分子也呈现非 - 肽表位,例如糖脂。

交叉活动 Cross-activity

表位有时是交叉反应的。 这种特性被免疫系统利用抗独特型抗体(最初由诺贝尔奖获得者Niels Kaj Jerne提出)进行调控。 如果抗体与抗原的表位结合,则互补位(paratope)可能成为另一种抗体的表位,然后该抗体与其结合。 如果这种第二抗体是IgM类,它的结合可以上调免疫反应; 如果第二抗体是IgG类,其结合可以下调免疫应答

表位映射 Epitope mapping

可以使用蛋白质微阵列以及ELISPOT或ELISA技术绘制表位。 另一项技术涉及高通量诱变(mutagenesis),一种表位作图策略,旨在改善构象表位在结构复杂蛋白上的快速定位。[3]

MHC I类和II类表位可以通过单独的计算方法可靠地预测[4],尽管并非所有的计算机T细胞表位预测算法的准确度都相同。

表位标签 Epitope tags

表位通常用于蛋白质组学和其他基因产物的研究。 使用重组DNA技术,编码被常见抗体识别的表位的基因序列可以与基因融合。 合成后,得到的表位标签允许抗体找到蛋白质或其他基因产物,使得实验室技术能够进行定位,纯化和进一步的分子鉴定。 用于此目的的常见表位是Myc标签,HA标签,FLAG标签,GST标签,6xHis [6],V5标签和OLLAS。[7] 肽也可以与形成肽的共价键的蛋白质结合,允许不可逆的固定化[8]这些策略也已成功应用于“以表位为中心”的疫苗设计的开发

新抗原决定簇 Neoantigenic determinant

新抗原决定簇是新抗原上的表位,新抗原(neoantigen)是一种新形成的抗原,以前未被免疫系统识别。[11] 新抗原通常与肿瘤抗原相关,并且存在于致癌细胞中。[12] 当蛋白质在生物化学途径(例如糖基化,磷酸化或蛋白水解)中经历进一步修饰时,可以形成新抗原,并且通过扩展,可以形成新抗原决定簇。 这通过改变蛋白质的结构,可以产生新的表位,称为新抗原决定簇,因为它们产生新的抗原决定簇。 识别需要单独的特异性抗体。

二、T细胞表位与B细胞表位差别

表位(epitope)是抗原上被抗体识别为异物的位点或区域。它们也被称为抗原决定簇(antigen determinants),是与免疫系统或分泌抗体的抗原特异性膜受体结合的免疫活性区域。

表位可以是一级,二级,三级甚至四级结构。 B细胞和T细胞可以识别抗原上的表位,但两种情况下表位的性质都不同。

  • B细胞识别与膜结合抗体结合的可溶性抗原。因此,表位在免疫原的暴露表面上具有高度可及的位点。
  • T细胞无法识别任何随机抗原。它们与抗原呈递细胞或有核细胞上称为MHC(主要组织相容性复合体)的特殊分子呈递的抗原部分相互作用。

B细胞表位的特性:

  • 该表位必须具有与抗体上抗原结合位点互补的形状。这是必要的,因为抗原和抗体之间的相互作用很弱。
  • 表位的大小不应大于受体。
  • 表位通常包含亲水性氨基酸。疏水氨基酸埋在里面,因此不能成为B细胞受体或抗体的表位。
  • B细胞表位可以包含顺序或非顺序氨基酸。在连续的表位中,氨基酸沿着多肽是连续的,而非连续的氨基酸具有通过折叠构象而接近的来自多肽不同区段的残基。
  • 这些表位倾向于显示位点迁移性(mobility)并且存在于柔性区域中。

T细胞表位的特性:

  • 这些表位经过加工并通过MHC I和MHC II复合物呈递给T细胞。
  • T细胞受体不能与游离肽或抗原结合。
  • 由APC或有核细胞加工的抗原肽与T细胞受体相互作用,可以观察到三分子复合物-II类MHC +肽+ T细胞受体。
  • 与B细胞表位不同,T细胞表位可以是内部表位并且可以具有疏水性氨基酸序列。

参考资料

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